CN103060054A - 一种配煤与助剂联合调控煤灰熔融温度的方法 - Google Patents
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Abstract
一种配煤与助剂联合调控煤灰熔融温度的方法，属于调节煤灰熔融温度的方法。将两种或两种以上具有不同灰熔融温度的煤炭按不同质量比均匀混合，初步调节煤灰的熔融温度；再选择适当的助剂加入到混煤中，通过改变（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)的质量比值，来调节煤灰的流动温度。利用不同灰熔点的煤炭掺配和助剂的联合调控技术，实现提高或降低煤灰的流动温度。首先通过不同煤炭的调配来调节硫含量和初步调节煤灰的流动温度，再用少量助剂调节煤灰的流动温度(FT)达到设计温度。添加助剂按下列标准：(1)0.5<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)≤3.5时，FT<1300℃;(2)3.5<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)≤5.5时，1300<FT<1400;(3)5.5<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)≤10时，1400<FT<1500℃;(4)10<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)时，1500<FT。此种方法可以调控煤灰的熔融温度的同时兼顾混煤的硫分含量，较好地优化和扩大煤炭的利用市场。
Description
技术领域
本发明涉及一种调节煤灰熔融温度的方法，特别是一种配煤与助剂联合调节煤灰熔融温度的方法。
背景技术
我国煤炭资源丰富，不同煤种与煤层的煤灰成分组成存在很大差异，致使不同煤的灰熔融性不同。煤灰的熔融性温度是煤灰在高温下达到熔融状态时所需要的温度，煤灰的熔融特性是动力用煤和气化用煤的一项重要指标，煤在锅炉内燃烧时，生成大量灰渣。灰渣在高温下可能熔化并且粘附在锅炉受热面上，造成结渣。结渣不仅影响锅炉的受热，消耗热量，造成热量损失；而且还破坏水循环，有时甚至还能将烟道部分堵塞，阻碍通风，增加引风机的负荷，从而降低了锅炉的处理量。影响锅炉正常运行。此外，煤灰的熔融温度对锅炉的排渣方式也有决定性的影响。对于干式排渣炉，通常需要用具有较高灰熔融性温度的煤，以防止炉内结渣。而液态排渣炉，则要求燃用具有较低灰熔融性温度的煤，以保证灰渣能以熔融状排出。研究煤灰成分对灰熔融性的影响规律对锅炉、气化炉的设计、选型以及煤炭的气化、液化、燃烧具有重要的指导意义。
现有调控煤灰熔融温度的方法主要是煤炭调配或添加助熔剂的方法。煤炭调配由于受到煤场现有煤种的限制，调配出的混煤不一定完全达到理想的灰熔融温度，且由于许多配煤的过程还要考虑混煤硫的含量，因此单一的调节方法很难达到理想效果。单一的添加助熔剂，不但会造成发热量下降，也会使灰分升高。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能调控煤灰的熔融温度，又能兼顾混煤的硫分含量参数的配煤与助剂联合调节煤灰熔融温度的方法。
本发明的目的是这样实现的：具体技术方案如下：
（1）对无法直接利用的煤炭进行灰熔融点和硫分测定；
（2）对煤炭进行初步调控和再次调控；
（3）所述的初步调控采用配煤方法调节煤灰的熔融温度采用不同灰熔点的两种或两种以上煤进行按不同质量比进行混配。检测所配煤的硫分含量和流动温度；根据检测结果，在保证硫分St<1%条件下,选取流动温度最低时的配煤比，得到一个经过粗调的灰熔点和硫分兼顾的配煤比；
（4）所述的再次调控采用加入助剂方法调节煤灰的熔融温度：在调节煤灰熔融温度时，以酸性氧化物含量（SiO2和Al2O3）与碱性氧化物含量（Fe2O3、MgO和CaO）为调控助剂，通过添加助剂，改变（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)的质量比值，调节煤灰流动温度；（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)的质量比值与煤灰的流动温度FT的关系如下：
(A) 0.5<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)<3.5时，FT<1300℃；
(B) 3.5<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)<5.5时，1300℃<FT<1400℃；
(C) 5.5<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)<10时，1400℃<FT<1500℃；
(D) 10<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)时，1500℃<FT。
或者调控方法采用的助剂为石英砂、高岭土原材料；或者调控方法采用的助剂为纯度高的碳酸钠、氧化钙高效助剂；或者调控方法采用的助剂使用混合助剂。
有益效果：由于采用了上述方案，该方法在调节煤灰熔融温度的条件下，既能保证混煤的硫含量，同时又可避免大量加入助熔剂，造成发热量降低、灰含量显著上升的现象。采用两段调节方法，一段采用配煤粗调，可以兼顾混煤的硫分含量，扩大高硫煤的应用。二段添加助剂调节，只需添加少量助剂改变（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)的质量比值来调节煤灰熔融温度，此法不但降低了助剂的添加量，减小了助剂对煤炭的发热量、灰分的不利影响，同时改善了煤炭的灰熔点，降低了煤炭利用中的硫排放。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：将两种或两种以上煤灰熔融温度需要调配的煤种进行抽样，标准灰化，测定其灰成分和灰熔点，同时测定含硫量。配煤过程中，在保证S<1%的前提下，逐渐改变不同煤种的配比，调节混煤的灰熔融点。几种不同灰熔点的煤进行混配时，它们之间的配比按质量比配比，配比是随机的，两种煤可按1:9、2:8、3:7、4:6比例逐渐改变，然后以检测的结果为准。
当通过配煤无法使灰熔点达到设计温度时，通过添加助剂，改变（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)的质量比值，调节煤灰流动温度。（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)的质量比值与煤灰的流动温度FT的关系如下；
(1) 0.5<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)≤3.5时，FT<1300℃；
(2) 3.5<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3) ≤5.5时，1300℃<FT<1400℃；
(3) 5.5<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3) ≤10时，1400℃<FT<1500℃；
(4) 10<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)时，1500℃<FT。
所述的流动温度用英文缩写FT表示。
以酸性氧化物（SiO2、Al2O3和TiO2）与碱性氧化物（Fe2O3、MgO、和CaO）为调节剂，改变（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)的质量比值。（1）若混煤的灰熔融温度低于规定值，则向混煤中分别加入SiO2、Al2O3或天然的石英砂、铝土矿，直到混煤灰熔融温度达到规定值。测定加入调节剂后混煤的发热量、灰分，从经济效益和煤质指标分析确定最终所采用的最佳增熔剂。（2）若混煤的灰熔融温度高于规定值，则向混煤中分别加入铁系助熔剂、镁系助熔剂、钠系助熔剂、钙系助熔剂，直到混煤灰熔融温度达到规定值。测定加入助熔剂后混煤的发热量、灰分，从经济效益和煤质指标分析确定最终所采用的最佳助熔剂。
具体实施方法如下：
煤样A煤灰熔点（FT）大于1500℃，硫分0.48%；煤样B煤灰熔点（FT）1260℃，硫分1.5%。为了降低煤样A的灰熔点，降低煤样B的硫分，将煤样A、B混合调配，以便扩大煤样A、B的利用范围。
在保证St<1%条件下，尽可能的多的利用高硫煤B。将煤样混配，A:B=3:4(St=0.9%),此时，混煤灰熔点FT=1430℃。此时（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)=6.3。为使混煤灰熔点下降到1350℃以下，向混煤中加入助熔剂，当向煤灰中加入3%的MgO, 此时（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)=5.1煤灰的流动温度温度（FT）下降到1400℃。当持续加入MgO到11%时，流动温度下降到1347℃，达到要求。
因此，对于高灰熔点的煤样A和高硫的煤样B,可将两者按3:4混合，再添加适量的镁系助熔剂，就可达到煤样A和B的优化利用。这比单纯的添加助熔剂的效果要好，同时解决了高硫煤B的利用问题。
Claims (2)
1.一种配煤与助剂联合调控煤灰熔融温度的方法，其特征是：
（1）对无法直接利用的煤炭进行灰熔融点和硫分测定；
（2）对煤炭进行初步调控和再次调控；
（3）所述的初步调控采用配煤方法调节煤灰的流动温度：采用不同灰熔点的两种或两种以上煤进行按不同质量比例进行混配；检测所配煤的硫分含量和流动温度；根据检测结果，在保证硫分St<1%条件下,选取流动温度最低时的配煤比，得到一个经过粗调的灰熔点和硫分兼顾的配煤比；
（4）所述的再次调控采用加入助剂方法调节煤灰的流动温度：在调节煤灰流动温度时，以酸性氧化物含量（SiO2和Al2O3）与碱性氧化物含量（Fe2O3、MgO和CaO）为调控助剂，通过添加助剂，改变（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)的质量比值，调节煤灰流动温度；（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)的质量比值与煤灰的流动温度的关系如下：
(A) 0.5<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)≤3.5时，FT<1300℃；
(B) 3.5<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)≤5.5时，1300℃<FT<1400℃；
(C) 5.5<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)≤10时，1400℃<FT<1500℃；
(D) 10<（Al2O3+SiO2）/(CaO+MgO+Fe2O3)时，1500℃<FT。
2.如权利要求1所述的一种配煤与助剂联合调节煤灰流动温度的方法，其特征在于：或者调控方法采用的助剂为石英砂、高岭土原材料；或者调控方法采用的助剂为纯度高的碳酸钠、氧化钙高效助剂；或者调控方法采用的助剂使用混合助剂。
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